基于日光诱导荧光和PRI的棉花水分胁迫探测研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41101338
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0113.遥感科学
  • 结题年份:
    2014
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

日光诱导荧光(SIF)和光化学反射指数(PRI)的遥感探测对于宏观尺度监测植物生理状态特别是光合能力和胁迫状况具有重要意义。本研究针对前人SIF和PRI反映水分胁迫的能力不甚明晰的科学问题,设计棉花不同梯度水分胁迫控制试验,采用高光谱数据与光合、荧光等生理参数相结合的分析方法,重点研究(1)基于单叶和冠层尺度的棉花日光诱导荧光的可靠提取,验证FLD算法的稳健性并提出可能的改进方法;(2)SIF、PRI与光合生理参数和传统植被指数间的联系。研究不同水分胁迫条件下、不同尺度SIF、PRI、水势、光合参数、荧光动力学参数、叶黄素组分、叶绿素含量、NDVI等指标的表现及影响因素;(3)构建基于SIF、PRI的棉花水分胁迫探测模型,得出SIF、PRI反演棉花水分状况的能力,特别是早期胁迫的反映能力。研究结果将丰富SIF和PRI遥感探测机理解释,并有可能为棉花水分胁迫探测提供新途径。

结项摘要

反射光谱中的日光诱导荧光被认为是目前植被遥感领域的一个新兴方向,有助于在空间尺度估测植物光合能力、碳循环。缺水是目前困扰华北平原作物生产的现实问题,快速监测作物水分状况对于指导灌溉具有重要意义。本项目以水分试验为基础,设置了不同水分梯度试验、干旱与复水进程试验、日变化试验等,在不同年份、不同生育时期,重复测定了叶片、冠层水平高光谱反射数据,从中按照弗朗和费线FLD算法提取687nm和761nm处日光诱导荧光(F687、F761)、光化学反射指数(PRI)及其它植被指数,同时测定了叶片气体交换参数(Pn、Gs、Tr等)、叶绿素荧光参数(Fv/Fm、NPQ等)、叶绿素含量、叶片水势和其它生理生化指标,比较了不同处理间指标的表现,筛选到与棉花含水量关系密切的指标,明确了SIF、PRI比传统植被指数NDVI、WI和WBI等更能准确反映棉花水分状况,构建了基于SIF和PRI的棉花水分预测模型。研究结果证实了SIF、PRI在反映植被光合状况方面优于其它植被指数的能力,在区域尺度光合能力估测方面具有很高的应用潜力。项目资助发表论文5篇,其中SCI 1篇(International Journal of Remote Sensing),核心以上期刊4篇(中国农业科学、棉花学报)。培养硕士生3名,其中2名已经取得硕士学位,1名在读。参加学术会议8人次。项目投入经费25万元,支出23.26万元,各项支出基本与预算相符。剩余经费1.74万元,剩余经费计划用于本项目研究后续支出。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
干旱胁迫与复水对棉花叶片光谱、光合和荧光参数的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国农业科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    薛惠云;张永江;刘连涛;孙红春;李存东
  • 通讯作者:
    李存东
棉花根系生长分布及生理特性的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    棉花学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    平文超;张永江;刘连涛;孙红春;李存东
  • 通讯作者:
    李存东
去早果枝对转基因抗虫棉生长发育与衰老进程的调控效应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    棉花学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    翟立超;张永江;刘连涛;孙红春;朱秀金;李存东
  • 通讯作者:
    李存东
水分胁迫对棉花幼苗水分利用和光合特性的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    棉花学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李平;张永江;刘连涛;孙红春;王旗;李存东
  • 通讯作者:
    李存东

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其他文献

氮钾营养对棉花主茎功能叶衰老的生理效应研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    棉花学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘连涛;李存东;张永江;孙传范;朱建芬;孙红春
  • 通讯作者:
    孙红春
早期适度干旱对棉花产量、纤维品质及水分利用效率影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    棉花学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    万华龙;刘朋程;刘连涛;张永江;刘玉春;白志英;李存东;孙红春
  • 通讯作者:
    孙红春
棉花幼苗通过提高保护酶活性提高对镉胁迫的适应能力
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Plant Soil Environ.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张永江;王晓丹;李东晓;李存东
  • 通讯作者:
    李存东
氮素水平对棉花幼苗生长和光合特性的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    棉花学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙红春;张永江;王占彪;李存东
  • 通讯作者:
    李存东
Nitric oxide increases the biomass and lint yield of field-grown cotton under temporary waterlogging through physiological and molecular regulation
一氧化氮通过生理和分子调节提高临时涝渍条件下田间棉花的生物量和皮棉产量
  • DOI:
    10.1016/j.fcr.2020.107989
  • 发表时间:
    2021-02
  • 期刊:
    Field Crops Research
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    张艳军;张永江;刘光亚;徐士振;代建龙;李维江;李振怀;张冬梅;李存东;董合忠
  • 通讯作者:
    董合忠

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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